تطبيق DIY Arduino Wordclock: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

لن يحتوي الإصدار الخاص بي من ساعة الكلمات على شاشة 12 × 12 LED-Matrix. بدلاً من ذلك ، فهي مصنوعة من شرائط LED ويمكن أن تضيء الكلمات المهمة فقط على مدار الساعة. باستخدام هذه الطريقة ، لا يمكنك عرض رسائل مخصصة ، ولكن لن يكلفك الإصدار بأكمله الكثير أيضًا.

هذه التعليمات هي نسخة طبق الأصل تقريبًا من مقالتي ، والتي تم نشرها هنا.

الخطوة 1: اجمع المواد الضرورية

القضية

بالنسبة للحالة ، ستحتاج إلى العناصر التالية. يجب أن تكون قادرًا على الحصول على معظم هذه المكونات في متجر الأجهزة المحلي لديك (جميع القياسات بالملليمتر!):

1. لوحة أمامية أكريل / زجاجية (270 × 270 [مم])

2. وجه ساعة Lasercut (كرتون أسود غير لامع مقاس 1 ، 5 مم)

لقد طلبت ذلك من ponoko.com

3. الخشب:

2x 300x80x15 [مم] 2x 270x80x15 [مم] 2x 270x40x10 [مم] 2x 250x40x10 [مم]

4. ألواح الخشب الرقائقي

2x 270x270x5 [مم]

5. ألواح فوم

سيتم استخدامه كمباعد ولتكوين شبكة للكلمات على مدار الساعة ، بحيث لا يتدفق الضوء عبر الأحرف الأخرى التي لا يُقصد أن تكون مضاءة. قد يكون من الصعب العثور عليها ، لقد حصلت عليها من أمازون.

الإلكترونيات

بالنسبة للإلكترونيات ، ستحتاج إلى:

1. شريط LED مع WS2812B أو وحدة تحكم متكاملة مماثلة

1 متر (60 ليد)

2. 330 أوم المقاوم (أو شيء قريب منه ، فقط لحماية ماس كهربائى)

3. RTC Modul

حصلت على هذا من موقع banggood.com

هام! يمكنك استخدام أي شريط LED تريده ، طالما أنه يمكن معالجة مصابيح LED بشكل منفصل أو تقوم ببناء وحدة التحكم الخاصة بك ، والتي تقوم بتبديل الأجزاء المنفصلة. لقد قمت بتجميع قائمة مع وحدات تحكم شريط LED مماثلة. يمكنك تحميله من هنا.

الخطوة 2: التنزيلات وواجهات المراقبة

خط الاستنسل

تحتاج أولاً إلى العثور على خط أحادي لطيف ، وخط استنسل. مما يعني أن جميع الأحرف لها نفس العرض ومتصلة تمامًا. لسوء الحظ ، لم أفكر في ذلك عندما صنعت ساعتي ، لذلك فقد بعض الحروف أجزاءها الداخلية. ومع ذلك ، أنا أحب هذا الخط. لكن لا تتردد في استخدام أي خط تريده.

شاشة الساعة

بعد ذلك ، ستحتاج إلى إنشاء وجه ساعة. في هذه العملية ، قمت ببساطة بكتابة 12 سطراً من رطانة تتكون من 12 حرفًا في كل سطر. بعد ذلك أضفت الكلمات الضرورية (إنها ، ربع ، نصف ، واحد ، اثنان ، … ، الساعة ، وهكذا). (انظر الشكل 1).

بعد الانتهاء من ذلك ، قمت بنسخ كل نصي ولصقه في برنامج فوتوشوب. يمكنك أيضًا استخدام GIMP هنا ، إذا لم يكن لديك برنامج فوتوشوب. في Photoshop ، تحتاج إلى تغيير الخط إلى خط الاستنسل الذي قمت بتنزيله مسبقًا ووضع كل شيء ، بحيث يبدو جيدًا على صورة مقاس 270 × 270 مم (سيكون هذا هو حجم المكان الأمامي لدينا) ، كما هو موضح في الشكلين 2 و 3.

بعد ذلك ، قم بتحويل النص إلى مسار وتصدير كل شيء كرسومات متجهة للقطع بالليزر. راجع إرشادات خدمة القطع بالليزر الخاصة بك حول كيفية القيام بذلك بشكل صحيح ، لأن هذا يختلف من خدمة إلى أخرى.

البرامج الثابتة

ما عليك سوى تنزيله هنا. ستحتاج إلى هذا لاحقًا وسأناقشه لاحقًا في هذا الدليل.

الخطوة 3: تجميع الحالة

العلبة الكاملة مصنوعة من مربعين ويجب أن تتناسب العلبة الداخلية تمامًا مع المربع الخارجي. معا يشكلون القضية المكتملة. يعمل الجزء الداخلي كمباعد ومكان تثبيت للوحات LED. قم بلصق قطع الخشب معًا كما هو موضح في الشكل 1.

يجب أن يكون هناك مساحة فارغة 250 × 250 في وسط العلبة. هذا هو المكان الذي سيتم فيه وضع فواصل الرغوة لاحقًا. أوصي ببناء الغلاف الخارجي أولاً ثم استخدام اللوحة الأمامية ووجه الساعة كدليل عند بناء الإطار الداخلي ، حتى تحصل على شفة صغيرة حيث يمكن تركيب هذين المكونين لاحقًا في العملية. بهذه الطريقة ، سوف تتساقط مع حواف العلبة الخشبية وستبدو رائعة عند الانتهاء ، كما هو موضح في الشكل 2. لا تنسَ حساب سمك وجه الساعة المقطوع بالليزر هنا. ببساطة أضف ذلك ، اعتمادًا على المادة المختارة.

من الخلف ، يجب أن تبدو العلبة شبيهة بي كما هو موضح في الشكل 3. لا تقم بتزوير فتحة لمقبس تيار مستمر أو كابل في مكان ما على العلبة ، ويفضل على الجانب السفلي.

الخطوة 4: الإلكترونيات

كان هذا هو الجزء الذي استغرق مني وقتًا طويلاً للقيام به. لم يكن من الصعب القيام بذلك ، ولكن سيتعين عليك القيام بكل الأسلاك يدويًا ، لذا استعد لمدة ساعتين على الأقل من اللحام!

أولاً ، خذ أحد لوحين الخشب الرقائقي ووجهك الأمامي وقم بمحاذاةهما ، بحيث يكون الوجه الأمامي على اللوحة. بعد ذلك ، أمسك بقلم وانقل الحروف التي تريد أن تضيء لاحقًا إلى لوح الخشب الرقائقي. يجب أن يبدو كما هو موضح في الشكل 1 بعد ذلك. (ملاحظة: لقد استخدمت لوح الرغوة بدلاً من الخشب الرقائقي ، لكنني أوصي باستخدام الخشب ، لأن الرغوة تميل إلى الذوبان عند اللحام وهي خطر محتمل على الحرائق والصحية).

أفترويدس تضع شريط LED على هذه اللوحة. حاول توزيع مصابيح LED بالتساوي على الكلمات. لقد استخدمت جميع مصابيح LED الستين الموجودة على الشريط ، ولكن يمكنك استخدام أقل ، إذا كنت ترغب في ذلك. ومع ذلك ، فكلما زاد استخدامك لكل كلمة ، كلما كان مظهرها أفضل في النهاية ، لأن جميع أحرف تلك الكلمة الواحدة ستضيء بشكل متساوٍ. يوضح الشكل 2 كيف قمت بتوزيعها.

عندما تكون سعيدًا بالتخطيط ، انزع الفيلم الواقي من الجزء الخلفي لشريط LED وقم بتركيب مصابيح LED. حاول أن تضعهم في وسط كل كلمة. إذا لم يكن الشريط اللاصق ذاتيًا ، فاستخدم بعض الغراء العادي واتركه يجف.

تأكد من وضعها في الاتجاه الصحيح. كان على الشريط الخاص بي سهمًا صغيرًا يشير إلى الطريق الذي ستتخذه إشارة التحكم (انظر الشكل 3). قم بمحاذاة جميع الشرائط ، بحيث يشير السهم دائمًا في نفس الاتجاه.

بعد الانتهاء من ذلك ، ستحتاج إلى حفر بعض الثقوب 2 مم. في كلا جانبي كل شريط LED ، قم بحفر ثلاثة ثقوب بالقرب من نقاط التلامس النحاسية على الشريط ، كما هو موضح في الشكل 4. من الخلف ، يجب أن تبدو لوحة التركيب مثل لي في الشكل 5.

الآن يأتي الجزء الصعب: سيتعين عليك توصيل قطع شريط LED معًا ، بحيث تشكل شريطًا طويلًا مرة أخرى. هذا يعني: قم بتوصيل قطع شريط LED في كل صف معًا (GND -> GND ، 5V -> 5V ، Data -> Data).

كما ترون في الشكل 5 ، قمت بتوصيل جميع خطوط الطاقة وصنعت سكة GND مشتركة + 5 فولت على يسار ويمين لوحة التركيب. لذلك يتم توصيل قطع الشريط معًا في سطر واحد ويتم توصيل القطعة الأخيرة من كل سطر بـ GND على اليسار وكل قطعة أولى من الخط متصلة بـ + 5V.

بعد ذلك ، قمت بتوصيل خطوط البيانات لكل قطعة شريط من سطر واحد معًا وآخر إخراج على سطر إلى الإدخال الأول للسطر التالي. ثم قمت باختبار تركيب اللوحة في العلبة. يمكن ملاحظة ذلك في الشكل 6.

لقد استخدمت أسلاكًا صفراء مرنة لتوصيل نهاية الخط بالخط التالي والأسلاك النحاسية الصلبة لإجراء التوصيلات بين قطع شريط LED الموجودة على نفس الخط. بعد ذلك ، اختبرت التوصيلات عن طريق تشغيل البرنامج النصي للاختبار وعندما رأيت أن كل شيء يعمل ، قمت بتأمين الأسلاك الصفراء بالغراء الساخن ، حتى لا تطير في كل مكان في العلبة وأضفت سلكًا أحمر وأسود لـ قضبان الطاقة.

إذا كنت تستخدم مقبس DC لتوصيل الطاقة ، فقم بتوصيله الآن. لقد استخدمت شاحن الهاتف وقمت بتوصيله في مكانه.

الخطوة 5: التجميع النهائي

عندما تتأكد من أن كل شيء يعمل ، قم بتركيب اللوحة باستخدام مصابيح LED في العلبة ، بحيث تكون مصابيح LED متجهة للأمام. يجب أن يبدو هكذا معروضًا في الشكل 1.

يمكنك إما تثبيته بمسامير أو مجرد استخدام الغراء. استقرت على الخيار الثاني ، لأنني لا أخطط لإزالته مرة أخرى.

بعد الانتهاء من ذلك ، بدأت في إنشاء شبكة الرغوة التي ستمنع الحروف غير المرغوب فيها من الإضاءة على الوجه الأمامي. لذلك قمت أولاً بقطع إحدى عشرة قطعة مقاس 250 × 40 مم من ألواح الرغوة ولصقها على لوحة LED. ألصق هذه الأشياء بين الأسطر الفردية للنص على الوجه الأمامي ويجب أن يبدو التصميم الخاص بك كما هو موضح في الشكل 2.

قم الآن بتقطيع الرغوة إلى قطع أصغر ، بحيث يتم وضعها بين السطور ووضعها عند الضرورة. يجب أن يبدو مثل لي في الشكل 3.

بهذه الطريقة تقوم بإنشاء خلايا مفردة لكل كلمة ، والتي ستضيء في النهاية. بعد الانتهاء من ذلك ، اترك كل شيء يجف واقطع قطعة ورق برشمان مقاس 250 × 250 مم أو أي شيء مشابه لها. لقد استخدمته لتفريق الضوء القادم من المصابيح. ضعه على شبكة الرغوة وقم بتثبيته ببعض قطرات الغراء. حاول ألا تضعه على الأجزاء الخشبية.

بعد ذلك ، قم بلصق الوجه الأمامي المقطوع بالليزر في مكانه ثم قم بإنهائه بالوجه الأمامي الزجاجي. تذكر أن تزيل أي أغشية واقية. يجب أن يبدو المنتج النهائي بالشكل 4.

الآن أدخل جميع المكونات الإلكترونية المتبقية وقم بإجراء التوصيلات اللازمة. يتم توصيل خط البيانات لشريط LED بـ Arduino على دبوسه الثاني (دبوس 2) وأضفت مقاومة 330 أوم لحماية إضافية.

ثم قم بتوصيل وحدة RTC بدبابيس SDA و SCL الخاصة بـ Arduino و 5 V و GND على Arduino.

بعد ذلك ، أغلق العلبة بلوحة الخشب الرقائقي المتبقية وتنتهي من العلبة!

الخطوة 6: البرنامج الثابت

بالنسبة للبرامج الثابتة ، استخدمت مكتبات fastled و Sodaq-DS3231 لـ Arduino.

لن تعمل هذه البرامج الثابتة بشكل صحيح إلا إذا كنت تستخدم نفس وحدة التحكم بشريط LED ، كما فعلت أنا. إذا كنت تريد استخدام رمز مختلف ، فقد تحتاج إلى تغيير الرمز ، بحيث يناسب أجزائك. حاولت أن أجعل الكود سهل الفهم قدر الإمكان ، بحيث يمكنك تغييره بسرعة وفقًا لوجهك الأمامي أو ترتيب LED. إذا كنت تستخدم فقط وحدة تحكم LED مختلفة ، فيجب أن تكون جيدًا فقط بتغيير هذا الخط في الإعداد () - الطريقة:

FastLED.addLeds (المصابيح ، NUM_LEDS) ،

ومع ذلك ، إذا قمت بإنشاء لوحة أمامية مختلفة ، فقم بتغيير أرقام مصابيح LED المحددة في بداية البرنامج. أعتقد أن الشفرة يجب أن تكون سهلة الفهم نسبيًا وأضفت تعليقات.

أعترف أن البرنامج غير مكتوب بشكل جيد (كل شيء مشفر بشكل ثابت) ، ولم يتم تحسينه بأي حال من الأحوال ، لكنني حاولت أن أبقيه بسيطًا وسهل الفهم قدر الإمكان.

الخطوة 7: الخاتمة

كانت هذه أول تعليمات لي وآمل أن تكون قد أحببت ذلك. كما هو مذكور أعلاه ، لدي أيضًا موقع ويب حيث أنشر أشياء أكثر إثارة للاهتمام مثل هذا. لا تتردد في زيارته.

يوجد أيضًا مقطع فيديو مرفق في الخطوة الأولى ، إذا كنت تفضل مشاهدته ، بدلاً من قراءته.

من خلال هذه التعليمات ، أردت أن أوضح لك أنه لا يزال من الممكن بناء ساعة كلمة رخيصة في المنزل بدون أي أدوات أو مواد احترافية. حسنًا ، حسنًا ، ستظل بحاجة إلى وجه أمامي مقطوع بالليزر ، ولكن يمكنك القيام بذلك بنفسك إذا كان لديك الصبر والوقت لقص كل حرف على حدة.

أفضل شيء في هذا الأمر هو: من الخارج ، لا أحد يستطيع أن يرى مدى بساطة الأمر من الداخل ، لذلك لا يزال بإمكانك التظاهر بأنك ذلك العقل المدبر للهندسة ، عندما يأتي الأشخاص لزيارة منزلك وحتى إذا كنت لا تخطط للقيام بذلك ، ستظل لديك طريقة لطيفة لتمثيل الوقت الحالي!